基于线性反投影算法的EMT金属板材缺陷位置检测

电磁层析成像(EMT)是以电磁感应原理为基础的一种新型的过程层析成像技术。它具有不介入、不接触和没有危害等检测优点,所以可用于管道检测、异物监测等领域。本论文从EMT的最根本的理论进行深入研究,对电磁层析成像系统的灵敏度场与检测电压做出较为详细的分析,并对具有缺陷的金属板材进行了图像重建。通过采用线性反投影算法,获得极好的图像重建效果,从而快速成功的检测出金属板材的缺陷位置。

宽量程高速电阻层析成像系统设计与实验研究

为准确识别水下冲压发动机工作管道截面气液两相流流型,该文提出将电阻层析成像(ERT)技术用于管道截面的图像重建。基于现场可编程门阵列(FPGA)控制器设计了一套12电极的管道截面高速ERT成像系统,系统采用线性反投影算法对截面图像进行重建,通过实验验证了系统测量结果的正确性以及图像重建的可行性。实验结果表明系统量程可达10 k?、实时测速可达51 f/s,能够准确测量管道截面敏感场内的边界电压,可对模拟环境中的水下冲压发动机管道截面进行图像重建。

对简单线性迭代聚类算法改进的遥感影像超像素分割方法

随着超像素算法的发展,简单线性迭代聚类算法(SLIC)简单和良好的分割效果被广泛应用,主要应用在林地信息提取、目标跟踪、生物医学图像等领域。但针对简单线性迭代聚类算法在纹理较为复杂的遥感影像分割中的不足,提出了一种改进SLIC的超像素分割算法(M-SLIC)。首先使用均值漂移算法对预处理后的LandSat8遥感影像进行均值漂移,再结合均匀模式+旋转不变的线性反投影算法(LBP)和SLIC算法,对遥感影像进行超像素分割处理。结果表明:M-SLIC超像素分割算法分割遥感影像时相比较SLIC算法在边缘召回率上提高了1.5%,在欠分割错误率上降低了2%,M-SLIC算法能够更好地贴合遥感影像边缘,对于颜色相近的地物分割的欠分割错误率更低,更适合纹理较为复杂的林地遥感影像。

12极板直接三维ECT图像重建仿真

为克服间接三维ECT系统轴向分辨能力低这一缺陷,进行了直接三维ECT重建技术的研究.将12个极板分三层布置,相邻层极板有45°角的相对旋转.不但测量同层极板对的电容值,还要测量不同层极板对的电容值.三维图像直接在重建过程中产生,与经过二维断层图的间接三维重建图像截然不同.建立了传感器的三维有限元模型,分析了传感器的三维敏感场.采用线性反投影算法以及有限元分析法获得的三维灵敏度矩阵和电容测量仿真数据,实现了直接三维ECT图像重建.重建结果显示了直接三维ECT具有良好的轴向分辨能力.

一个简单实用的神经网络环状流参数估计器

环状流是一种典型的两相流。人们常用线性反投影法(LBP)对其进行快速成像。但由于该算法精度不高,本质上是一种定性算法,得到的效果不能令人满意。本文以电阻抗层析测量系统(ERT)中LBP法为研究对象,分析其存在的缺陷和产生缺陷的原因。针对理想环状流这一特定流型提出并建立一个基于BP神经网络的参数估计器来计算管道内含油区面积。仿真表明,对环状流使用该估计器能够获得较好的结果。

基于超声层析成像技术的气/液两相流检测仿真

为了检测过程工业领域中气/液两相流的流动状态及组分分布,利用超声层析成像技术对气/液两相流进行仿真研究.考虑到传感器数量对图像重建质量影响较大,首先,对传感器数量进行了对比研究,传感器数量越多,图像重建质量越优;其次,利用线性反投影算法对不同流型进行了图像重建;然后,进一步引入自适应阈值滤波算法对原始重建结果进行二值化处理;最后,计算了阈值处理后的二值化图像与标准图像的相关系数.结果表明:线性反投影算法能有效对各种流型进行图像重建,而自适应阈值滤波算法能显著提高成像质量.

基于正交激光器阵列的图像重建技术研究

介绍一种基于正交激光器阵列的工业过程层析成像 (PT ,ProcessTomography)系统 ,从光学PT系统的原理出发 ,给出了正交传感器阵列结构以及相应的图像重建算法 ,包括线性反投影算法(LBP)、滤波反投影算法 (FLBP)、最优化算法和代数重建技术 (ART) ,最后通过在仿真和实验中对各种算法的实现的结果分析了它们的特点。

MIT中灵敏度矩阵的聚类优化

针对灵敏度矩阵的几何差异性问题,提出了一种基于聚类优化的灵敏度矩阵方法.首先,分析了灵敏度矩阵的几何差异性对MIT图像质量的影响;然后,基于几何差异性对灵敏度矩阵的向量进行聚类分组,应用能量函数对分组后的灵敏度向量赋予不同权值,构造一种聚类优化的灵敏度矩阵;最后,应用优化后的灵敏度矩阵,通过线性反投影算法和牛顿-拉夫逊迭代算法进行MIT图像重建.实验结果表明:采用聚类优化的灵敏度矩阵,使线性反投影算法的均方误差降低26%以上,图像相关系数提高10%以上,使牛顿-拉夫逊迭代算法的均方误差降低5%以上,相关系数提高4%以上,证明了所提方法的有效性.

电磁层析无损检测系统中碳纤维复合材料缺陷重建的仿真

在电磁层析成像系统中,对带缺陷的碳纤维复合材料进行了图像重建仿真。分别建立了单方向和编织型材料的Ansoft Maxwell三维模型来显示碳纤维复合材料的方向性,仿真结果和试验基本符合。对于单方向的碳纤维复合材料,采用了简单比较法和线性反投影算法来确定缺陷的位置。结果表明,使用更加精确的重建算法的电磁层析无损检测技术可以用来探测碳纤维复合材料中的缺陷。

电容成像图像重建算法原理及评价

对现有的电容成像图像重建算法进行了综述并介绍了其原理,其中包括线性反投影法(LBP)、基于奇异值分解(SVD)的直接算法、Tikhonov正则化方法、Newton-Raphson算法、最速下降法、Landweber迭代算法、代数重建技术(ART)、同步迭代重建技术(SIRT)和基于模型的重建算法。在此基础上使用仿真和实验数据对目前主要使用的线性反投影法、基于奇异值分解的直接方法、Tikhonov正则化方法、Tikhonov迭代、投影Landweber迭代等进行了评价。对它们从电容值误差、图像误差、相关系数和耗用时间几个角度进行了比较,并对今后电容成像图像重建算法的发展方向提出了一些看法。